用于電子換向的直流電機的定子芯以及制造定子的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于帶有內轉子的電子換向的直流電機的定子芯(1)，該定子芯帶有多個徑向向內指向的極芯(2)，極芯在其周邊與搭接段(3)是一體式的，并且搭接段(3)通過聯接部⑷與相鄰的搭接段(3)是一體式的，其中，搭接段(3)與聯接部⑷交替，并共同形成無縫的、自身閉合的、一體式的環形件。
【背景技術】
[0002]由文獻DE 10 2010 043 976 A1已知一種按類屬的定子芯，其中，搭接段通過鐓鍛區域彼此相連，鐓鍛區域布置在由這些搭接段所描述的靠外的圓內部的相互對置的搭接段之間。通過所描述的布置應當提供定子芯，它的極、尤其是極靴彼此間具有增大的間距。增大的間距用于通過針纏繞法更簡單地對極進行纏繞，并用于提高定子線圈的匝數，以及因而提高可達到的轉矩。由于使用鐓鍛區域，所以巨大的力是必需的，以便在纏繞之后將定子芯帶至直徑減小的形狀，并且以便減小極之間的和極靴之間的增大的間距。高的力消耗可能導致損傷定子芯。在使用定子疊片組的情況下例如可以通過機械變形來形成電流橋，其有利于形成渦流，并且因而導致效率損失。另外的缺陷在于，在壓制過程中必須很好地引導搭接段，以便獲得限定的、可重現的最終幾何結構。
【發明內容】
[0003]在按類屬的定子芯中，本發明的任務因而致力于在定子直徑減小且極間距減小的情況下在纏繞之后可以實現相鄰區域的明確限定的最終位置，對于該過程步驟來說僅需要很小的力，其中，不用考慮對定子芯的損害，并且在該過程最后，在盡可能小的回彈的情況下僅保留有很小且均勻的空氣間隙。
[0004]該任務通過權利要求1的特征部分和權利要求7的方法步驟解決。
[0005]因為聯接部(4)基本上布置在由搭接段(3)所描述的靠外的圓之外，所以減小定子芯直徑沒有通過鐓鍛而是通過彎折來實現。在此，杠桿比是有利的并且彎折力很小。由于小的彎折力，所以不可能導致對定子芯的顯著的機械損害。
[0006]本發明的改進方案在從屬權利要求中示出。為了把彎折力保持得小，聯接部(4)具有三條標定彎折線(5)，在這些標定彎折線處，聯接部構造得比在標定彎折線(5)之間的區域中明顯更薄。此外，該幾何結構能夠實現聯接部的一種折疊。
[0007]在此，兩條靠外的標定彎折線(5a、5b)布置在搭接段(3)和聯接部(4)之間的過渡部處，并且中間標定彎折線(5c)布置在聯接部(4)的兩個三角形區域(6)之間。三角形區域在最終裝配狀態下形成流橋(Flussbrilcke)，并因而形成環狀磁路的一部分。標定彎折線促成定子芯的限定的且可重現的改形。
[0008]在中間標定彎折線(5c)和兩條靠外的標定彎折線(5a、5b)之間的間距一樣大，并且比搭接段(3)沿徑向方向的厚度略大。基于如地進行下規格確定，搭接段的切向側面沒有徑向地延伸，而是相對于徑向方向呈角度地延伸，由此，這些側面稍微大于徑向延伸的側面。標定彎折線(5a、5b)與中間標定彎折線(5c)的間距與這些側面的長度相一致。由此，在最終裝配狀態下得到在各個搭接段之間的無級別的過渡。
[0009]極芯(2)具有極靴(7)，該極靴相對于相鄰的極靴(7)的間距大于在相鄰的搭接段(3)之間的最小間距。由此確保的是，在最終裝配狀態下也存在相互對置的極靴之間的間距。在這些極靴之間的增大的間距主要用作線圈針的運動空間并且用于對極進行纏繞。
[0010]該任務的第二解決方案在于下述方法步驟:a)用線圈線纏繞極芯，b)通過對聯接部(4)直接加載力來將聯接部(4)向內彎折。對定子芯的纏繞通過針纏繞或者類似的方法進行，用這些方法可以從內部纏繞出閉合的定子芯。通過對聯接部直接加載力，有利的杠桿臂起作用并使得以很小的力作用來彎折聯接部變得容易。
【附圖說明】
[0011]下面憑借實施例進一步闡明本發明。附圖中:
[0012]圖1示出傳統的從內部纏繞的定子芯，
[0013]圖2示出根據本發明的從內部纏繞的定子芯，
[0014]圖3示出在彎折之前的聯接部的放大視圖，
[0015]圖4示出在彎折之后的聯接部的放大視圖，并且
[0016]圖5示出根據本發明的在彎折之后的從內部纏繞的定子芯。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出了傳統的從內部纏繞的定子芯1’，其帶有具有極靴7’的極2’、線圈10’，其中，在此僅示出了在槽12’中的部分線圈。兩個彼此相對置的極靴7’的端部彼此間必須具有足夠的間距，從而存在足夠的用于引導線圈針9’的空間。由于幾何條件，用傳統的定子芯不能實現理想的匝數。
[0018]相反，圖2示出了根據本發明從內部纏繞的定子芯1，其帶有多個向內指向的極2，極在其靠內的端部上具有極靴7并在其靠外的端部上具有搭接段3。正如通過間距箭頭所示出的那樣，極靴7的間距相對于圖5放大，然而，間距與在圖1的傳統定子芯中大致一樣大，這是因為該極靴間距必須具有相同的用于引入線圈針的最小尺寸。彼此相對置的搭接段3通過各一個聯接部4跨接。多個極2、搭接段3和聯接部4形成一體式的定子芯1。在本實施例中，定子芯實施為定子疊片組。該定子疊片組優選通過沖壓包裝制成。定子疊片組的各個疊片因此彼此相連。聯接部4通過標定彎折線5a和5b與搭接段3相連。在聯接部4內設置有中間標定彎折線5c。在標定彎折線5a和5c之間或者5b和5c之間，三角形區域6形成聯接部4。標定彎折線5a、5b、5c是聯接部4的狹窄部位。這些狹窄部位的橫截面的尺寸如下地設置，即，使得一方面得到針對纏繞過程以及操作的足夠的強度，而另一方面使彎折力不會變得過大。
[0019]圖3示出了聯接部4在彎折之前的放大視圖。搭接段3的端部相互之間具有最小間距a。通過在徑向上經由彎曲沖頭施加到聯接部的三角形區域6上的力F造成聯接部4以標定彎折線5c發生彎折，并使三角形區域6以標定彎折線5a、5b相對于搭接段3發生彎折。三角形區域6在此圍繞標定彎折線5a或5b擺轉，而其靠外的尖部彼此相向運動。
[0020]在圖4中示出了聯接部在彎折之后的放大視圖。在搭接段3的端部之間的間距a(圖3)減小為零。標定彎折線5c現在接觸搭接段的端部。從搭接段3到搭接段3的磁路通過聯接部4的三角形區域6閉合。因為彎折區域受到標定彎折線5a、5b、5c限制，所以這些聯接部在與搭接段3的接觸面13中，并且在與自身的接觸面13中沒有發生變形。回彈力是很小的。
[0021]圖5示出了根據本發明的在彎折之后的從內部纏繞的定子芯1，其帶有極2、搭接段3、聯接部4、極靴7和線圈10。該定子芯的外直徑相對于圖2的定子芯的外直徑減小，這同樣適用于槽寬度和彼此對置的極靴7的間距以及對置的搭接段的間距。線圈10僅象征性地示出。在所示出的示例中，所有極2配設有線圈10。
[0022]所示出的定子芯僅是一個實施例。與聯接部形式相關的所有變體也落入權利要求保護范圍中。對于本領域技術人員清楚的是，在線圈和定子芯之間必須設置有絕緣體，或者線圈線自身必須絕緣。為此，多個實施方案是可能的，其在此沒有進一步描述。在使用絕緣蓋(其在幾何結構方面匹配于極并且移動到極上)時要注意的是，這些絕緣蓋在這些極之間的區域中可運動地設計，從而使得絕緣蓋能夠通過彎折聯接部來與改形相協調。為此，絕緣蓋可以設計為與定子芯類似，或者例如具有Z形的協調連接部。這些聯接部可以在改形之后還變形為搭環。原則上，在此存在大的設計自由度。
【主權項】
1.一種用于帶有內轉子的電子換向直流電機的定子芯(1)，所述定子芯帶有多個徑向向內指向的極芯(2)，所述極芯在其周邊與搭接段(3)是一體式的，并且所述搭接段(3)通過聯接部(4)與相鄰的搭接段(3)是一體式的，其中，所述搭接段(3)與所述聯接部(4)交替并共同形成無縫的、自身閉合的、一體式的環形件，其特征在于，所述聯接部(4)基本上布置在由所述搭接段(3)所形成的靠外的圓之外。2.根據權利要求1所述的定子芯，其特征在于，所述聯接部(4)具有三條標定彎折線(5a、5b、5c)，在這些標定彎折線處，所述聯接部構造得比在標定彎折線(5)之間的區域中明顯更薄。3.根據權利要求2所述的定子芯，其特征在于，兩條靠外的標定彎折線(5a、5b)布置在搭接段(3)和聯接部(4)之間的過渡部處。4.根據權利要求2或3所述的定子芯，其特征在于，在所述聯接部(4)的兩個三角形區域(6)之間布置有中間的標定彎折線(5c)。5.根據權利要求4所述的定子芯，其特征在于，在所述中間的標定彎折線(5c)和兩條靠外的標定彎折線(5a、5b)之間的間距是一樣大的并且比所述搭接段(3)沿徑向方向的厚度略大。6.根據前述權利要求中至少一項所述的定子芯，其特征在于，所述極芯(2)具有極靴(7)，所述極靴與相鄰的極靴(7)的間距大于在相鄰的搭接段(3)之間的最小間距。7.—種制造帶有用于具有內轉子的電子換向直流電機的定子芯(1)的定子(8)的方法，所述定子芯帶有多個徑向向內指向的極芯(2)，所述極芯在其周邊與搭接段(3)是一體式的，并且所述搭接段(3)通過聯接部(4)與相鄰的搭接段(3)是一體式的，其中，所述搭接段(3)與所述聯接部(4)交替并共同形成無縫的、自身閉合的、一體式的環形件，其特征在于下述步驟: a)用線圈線纏繞極芯， b)通過對所述聯接部(4)直接加載力來將所述聯接部(4)向內彎折。
【專利摘要】本發明涉及一種用于帶有內轉子的電子換向直流電機的定子芯(1)，該定子芯帶有多個徑向向內指向的極芯(2)，極芯在其周邊與搭接段(3)是一體式的，并且搭接段(3)通過聯接部(4)與相鄰的搭接段(3)是一體式的，其中，搭接段(3)與聯接部(4)交替，并共同形成無縫的、自身閉合的、一體式的環形件。在按類屬的定子芯中，本發明的任務致力于在定子直徑減小且極間距減小的情況下在纏繞之后可以實現相鄰區域的明確限定的最終位置，對于該過程步驟來說僅需要很小的力，其中，不用考慮對定子芯的損害，而且在該過程最后，在盡可能小的回彈的情況下僅保留有很小的且均勻的空氣間隙。該任務通過權利要求1的特征部分和權利要求7的方法步驟解決。
【IPC分類】H02K15/095, H02K1/14
【公開號】CN105393434
【申請號】CN201480040094
【發明人】克勞斯·魏斯克
【申請人】標立電機有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2014年6月5日
【公告號】DE6A1, EP3036822A2, US20160164351, WO2015024563A2, WO2015024563A3